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真空环境下的太阳帆模态测试

2016-09-16 浏览: 3908

太阳帆以太阳光光压为推进动力,是一种独特的推进方式,它超越了对反应物料的依赖。 其工作原理是:利用太阳帆将照射过来的太阳光(光子)反射回去,由于力的作用是相互的, 太阳帆在将光子“推”回去的同时,光子也会对太阳帆产生反作用力,从而推动飞船前进。 太阳帆不但要有较小的自身荷载,而且也要具备近乎完美的反射面。由于单个光子所传送的 动量非常小,为了拦截大量的光子,太阳帆必须有一个大的表面积。


在地面上进行太阳帆模拟测试,工程师们面临的有三大挑战:

--  太阳帆表面积大,厚度比纸还薄

--   不能忽略大气中的空气质量影响,要求在真空环境下测试

--   模态测试时,测量点密度高,要求将太阳帆表面分成若干个区域进行测量。

本文讨论的是我们面临的唯一难题:真空环境下的太阳帆的模态测试


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14m×6m 可充气通信天线模型


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2:真空室内四象限膜的正方形太阳帆(边长 20m


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3:真空室


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4:置于密封加压罐内的 PSV-400 全场扫描式激光测振仪


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5:真空室内的扫描反射镜系统(SMS)


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 6:四象限膜的正方形太阳帆的磁激励系统


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7:太阳帆系统的一阶模态(0.5Hz




鸣谢

我们要感谢美国国家航空航天局批准发布这篇文章


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